Решения для испытания электромобилей | Dewesoft

Мощные решения для проектирования, испытания и производства электромобилей и гибридных автомобилей — испытания электродвигателей и инверторов, аккумуляторов и их заряда, анализ ДВС и водорода

Электромобили Электромобили

Обзор

Электромобили

Высокое напряжение

Напряжение

Ток

IEPE XXX

Заряд

Тензодатчики

Давление

Температура

Крутящий момент

Счётчик/энкодер

Частота вращения

Ускорение

Скорость

Шина CAN

CAN FD

OBDII

J1939

XCP/CCP

FlexRay

Видео

Высокоскоростное видео

Тепловое видео

GPS/ГЛОНАСС

Инерциальная платформа

Основные особенности

ВЫЧИСЛЕНИЕ МОЩНОСТИ: система позволяет вычислить более 100 параметров мощности: активную мощность (P), реактивную мощность (Q), векторную мощность (S), коэффициент мощности (PF), косинус фи и многие другие. Кроме того, доступны и другие возможности: запись необработанных данных, осциллограф, БПФ, гармоника. Необходимо отметить, что данные вычисления можно выполнить как во время анализа, так и на этапе последующей обработки;
УДОБСТВО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ: анализатор мощности Dewesoft работает по принципу Plug-and-play, поддерживает автоопределение подключенного оборудования и датчиков, а также отмеченное наградами ПО Dewesoft X. Просто выберите вводные каналы — все остальное будет сделано за вас;
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ВВОДЫ: анализатор мощности Dewesoft позволяет измерять различные сигналы: IEPE, термопары, цифровые и счётные каналы, GPS, CAN, XCP, FlexRay, видео и другие. При этом данные со всех вводов будут полностью согласованы;
ЧАСТОТА ВЫБОРКИ — 1 МЛН. ВЫБОРОК В СЕКУНДУ: оборудование для сбора данных Dewesoft оснащено усилителями с высокой частотой отбора — 1 млн. выборок в секунду;
ПОЛНОСТЬЮ ИЗОЛИРОВАННЫЙ КОРПУС: наше решение изолировано со стороны датчиков (от канала к земле) и допускает возбуждение от канала к каналу и даже изолированному датчику. Меньше шума, никаких контуров заземления и только лучшее качество сигнала!
ПОГРЕШНОСТЬ — 0,03%: мы предлагаем сверхточные усилители и датчики для измерения напряжения и тока с погрешностью до 0,03%;
1600 В ПОСТ. ТОКА/КАТ II 1000 В/КАТ III 600 В: прямой ввод и получение высоковольтных сигналов;
ДАТЧИКИ ТОКА: мы предлагаем различные сверхточные датчики тока: преобразователи тока нулевого потока, токовые зажимы постоянного/переменного тока, пояса Раговского, а также машины параллельного напряжения с автономным питанием;
ДО 64 АНАЛОГОВЫХ КАНАЛОВ В ОДНОМ ПРИБОРЕ: системы сбора данных можно настроить на обработку 64 каналов в одном шасси. Если вам потребуется больше каналов, несколько приборов можно согласовать между собой;
ПОРТАТИВНАЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА: для повышения мобильности и создания возможности автономного использования систем сбора данных доступны различные конфигурации: с питанием от встроенного аккумулятора, с компьютером для обработки данных, с записью данных на SSD-накопитель, а также с дисплеем;
ПЕРЕДОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ОБРАБОТКИ МАТЕМАТИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ В АВТОНОМНОМ РЕЖИМЕ И РЕЖИМЕ РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ: ПО Dewesoft X оснащено простым в использовании движком математических функций. Их можно применить как в ходе измерения, так и на этапе последующей обработки;
НЕОБРАБОТАННЫЕ ДАННЫЕ: необработанные данные всегда хранятся на носителе для их последующей обработки;
БЕЗ СКРЫТЫХ РАСХОДОВ НА ПО: у нас очень гибкая система лицензирования ПО, используя которую не нужно платить за продление или обновление. Все обновления для Dewesoft X совершенно БЕСПЛАТНЫ. Приобретать дополнительную лицензию для просмотра и анализа данных также не нужно: после сохранения файла его можно открыть на любом количестве компьютеров.

Заказ

Электромобили

Решение подходит для измерений на любых двигателях (1-12 фаз) и инверторах (ОС-АС, АС-АС до 100 кГц). Модульная система позволяет измерять параметры постоянного или переменного тока в нескольких точках с идеальной синхронизацией для детального анализ любых электрических силовых установок:

с одним двигателем;
с двигателем и генератором;
с двумя или четырьмя мотор-колёсами

с учетом дополнительных нагрузок (обогрев, кондиционер, 12/24 В и т.д.).

Высокая частота выборки и пропускная способность анализатора электроэнергии позволяют проводить измерения на беспроводных мотор-колёсах, а компактность решения позволяет успешно использовать его для дорожных испытаний электромотоциклов.

Гибридные ТС

Анализатор ДВС позволяет проводить подробный анализ процессов сгорания. Его данные полностью синхронизируются с данными анализа электроэнергии; для испытаний гибридного ТС понадобится всего одна система.

Анализатор ДВС позволяет отображать и сравнивать данные измерений на различных графиках (P–V и других). Результаты специальных вычислений — эффективного давления (IMEP, PMEP), тепловыделения, начала/окончания сгорания (SOC, EOC), начала/окончания впрыска (SOI, EOI), номинальной мощности, максимального давления (Pmax) и производной давления (dp/da) отображаются на цветных графиках или в таблицах. Доступны статистические вычисления по цилиндрам и всему двигателю.

Мы используем специальный алгоритм для обнаружения стука и измерения шума сгорания. Для таких вычислений нужны точные данные по положению коленвала и давлению в цилиндрах, и у нас есть решение —гальванически изолированные зарядовые входы SIRIUS (разрешение до 24 бит, динамический диапазон 160 дБ), полностью синхронизированные с входами Supercounter. Система обеспечивает детальный анализ характеристик гибридных ТС в дорожных и стендовых испытаниях.

Водородные ТС

Водородные автомобили отличаются от электромобилей способом хранения энергии. В электромобилях она хранится в аккумуляторах, а в водородных ТС носителем энергии выступает водород, преобразуемый в электричество топливным элементом.

В трансмиссии содержатся суперконденсатор, который сохраняет энергию для кратковременных пиковых нагрузок (до 2 кА), и блок аккумуляторов.

Для испытаний водородных ТС требуются значения постоянного и переменного токов (см. рисунок), а для анализа эффективности понадобятся дополнительные параметры — напряжение, ток, расход водорода.

Аккумуляторы

Аккумулятор — основной элемент электромобиля, сильно влияющий на его мощность и запас хода. Для него требуются различные испытания — от ячеек до силовой установки полностью. Для детального анализа требуется измерять температуру и напряжение во множестве точек (например, иногда требуется 50 пар значений температура-напряжение). Решение Dewesoft позволяет снимать показания более чем с 1000 различных датчиков с полной синхронизацией.

Анализатор электроэнергии Dewesoft подходит для процесса разработки аккумуляторов (эффективность, характеристики ячеек, анализ ресурса, краш-тесты, КЗ, перегрев и повышенная нагрузка, старение и т.д.), а также их мониторинга (регистрация данных, запись переходных процессов, анализ заряда-разряда).

Гармоники, промежуточные, КНИ

Решение позволяет измерять гармоники напряжения, тока и дополнительных активной и реактивной мощностей до трёхтысячного порядка. Все вычисления выполняются в соответствии со стандартами IEC 61000-4-7.

Можно указать количество боковых и половинных полос для вычисления порядка и объединить высокочастотные компоненты до 150 кГц в полосы шириной 200 Гц.

Функции решения дополняются вычислением КНИ для напряжения и тока до трёхтысячного порядка, а также промежуточных гармоник. Система позволяет анализировать любые типы электрооборудования и устройств.

Вычисление гармоник

U, I, P, Q, импеданс;
индивидуальная настройка количества гармоник с компонентой постоянного тока (пример: частота выборки 20 кГц = 200 гармоник для 50 Гц);
до трёхтысячного порядка (для 50 Гц);
переменные боковые и половинные полосы;
высокие частоты (до 150 кГц) в полосах по 200 Гц;
промежуточные гармоники, группы, значения;
в соответствии со стандартом EN 61000-4-7;
корректировка по фактической частоте;
КНИ, чётные и нечётные гармоники;
триггеры для каждого параметра;
вычитание фоновых гармоник.

Анализ заряда

Решение позволяет анализировать как контактный заряд (AC или DC), так и бесконтактный (индукционный), набирающий всё большую популярность. При индукционном заряде для максимальной эффективности используются высокие частоты инвертора (до 150 кГц).

Благодаря частоте выборки 1 МГц и возможности измерения как переменного, так и постоянного токов анализатор мощности Dewesoft прекрасно подходит для измерений заряда обоих видов.

Дорожные и стендовые испытания

Одна и та же система Dewesoft может применяться для измерения энергопотребления электромобилей как в дорожных, так и в стендовых испытаниях.

Дорожные испытания

При установке системы в автомобиле она оснащается блоком аккумуляторов, позволяющим проводить измерения на протяжении нескольких часов. Все датчики (токовые, GPS, видео) и другое оборудование (например, мониторы) питаются от измерительной системы. Для питания датчиков тока нулевой последовательности (потребляемая мощность — 20 ватт), можно использовать отдельный слайс Sirius MCTS.

Стендовые испытания

Для обмена данными с системой управления стендом используются интерфейсы CAN, OPC, DCOM и т.д. Плагин Dewesoft X NET позволяет дистанционно управлять системами сбора данных Dewesoft, что позволяет проводить испытание с одного ПК из диспетчерской.

Другие параметры

Модульное оборудование Dewesoft может содержать различные входные усилители. Вместе с универсальным ПО это даёт возможность собирать множество дополнительных параметров (момент, скорость, температура, давление, расход), записывать видео, принимать данные GPS (положение, ускорение, скорость) и данные с бортовой шины (CAN, OBDII, XCP, FlexRay).

Такие данные синхронизируются с анализом электроэнергии даже при разной частоте выборки. Уникальный набор данных по временной, угловой и частотной областям позволяет выполнять несколько видов анализа одновременно — порядковый анализ, анализ угловых вибраций, электроэнергии, ДВС и т.д.

Энергопотребление

Стандартные циклы (NEFZ, WMTC и другие) не подходят для измерения энергопотребления электромобилей: они учитывают не все факторы и проводятся только на барабанных стендах. Будущее испытаний электромобилей — анализ в реальных дорожных условиях. Инновационное решение Dewesoft позволяет анализировать данные в процессе измерения; сложные математические функции вычисляют ряд параметров (эффективность, рекуперацию и т.д.), а удобный интерфейс визуализирует результаты. На схеме показан пример распределения энергии в электромобилях.

Некоторые инверторы (в частности, электробусов) работают на различных частотах, что позволяет повысить эффективность двигателя в различных ситуациях (например, город/трасса). Математическая библиотека позволяет фильтровать частоты и автоматически анализировать их с использованием логических условий.

Анализ различных ситуаций

На энергопотребление электромобилей может влиять множество параметров — внешние условия (температура, погода, качество дороги), условия движения (в гору/с горы, город/трасса/смешанный) и стиль вождения. Решение Dewesoft позволяет анализировать энергопотребление с учётом всех этих факторов прямо во время поездки.

На первом графике показана зависимость потребления от стиля вождения (слева) и условий движения (справа). В зависимости от стиля вождения расход энергии может увеличиваться на 10%!

На втором графике показано энергопотребление электроскутера в различных дорожных условиях: зелёная линия — при полном заряде аккумулятора, синяя — при почти разряженном аккумуляторе, красная — при движении в гору, сиреневая — с горы.

Профиль, время и эффективность заряда

С помощью анализатора мощности Dewesoft можно записать весь процесс заряда аккумулятора автомобиля.

На рисунке справа представлен анализ профиля заряда (красная линия — мощность, оранжевая — заряд, фиолетовая — коэффициент мощности):

первый этап: непрерывный заряд высокой мощности. За четыре часа аккумулятор заряжен на 80%;
второй этап: достигается полное напряжение заряда, заряд прерывается на короткое время. Аккумулятор заряжен на 86%;
третий этап: дозаряд на низкой мощности. За 14 часов аккумулятор заряжен полностью.

Испытания на ЭМС

Dewesoft поддерживает испытания на электромагнитную совместимость зарядных устройств по IEC 61000-3-2 и IEC 61851. Модуль анализа качества энергии автоматически вычисляет все необходимые параметры.

Такие параметры как БПФ гармоники, таблицы гармоник, эталонные кривые гармоник и функция области действия гарантируют высокую скорость и точность анализа.